パイロシークエンシングによる根管先端部細菌叢の解析

Pyrosequencing analysis of the apical root canal microbiota.

抄録

はじめに:

感染根管の根尖部に形成される細菌バイオフィルム群集は、根尖性歯周炎の病態形成において最も重要であると考えられる。本研究では、凍結粉砕した根管切片を用い、massive parallel pyrosequencing解析により、歯根端部細菌叢の多様性を検討した。

INTRODUCTION: Bacterial biofilm communities established in the apical part of infected root canals are conceivably of utmost importance in the pathogenesis of apical periodontitis. This study investigated the diversity of the apical endodontic microbiota by using cryopulverized root segments and massive parallel pyrosequencing analysis.

方法:

歯根端歯周炎の病巣が付着した抜去歯10本を切開し、2つの歯根断片（歯根端セグメントと中間/冠状セグメント）を得た。歯根端の断片を凍結粉砕し、DNAを抽出し、multiplex tag-encoded FLX-titanium amplicon pyrosequencingを行った。

METHODS: Ten extracted teeth with attached apical periodontitis lesions were sectioned to obtain 2 root fragments (apical and middle/coronal segments). Apical root fragments were cryogenically ground, and DNA was extracted from samples and subjected to multiplex tag-encoded FLX-titanium amplicon pyrosequencing.

結果:

パイロシークエンシング解析の結果、16S rRNA遺伝子の部分配列が得られ、分類学的に187の細菌種レベルの系統型（3％発散）、84属、10門に分類された。最も代表的で、豊富で、流行している系統は、プロテオバクテリア（Proteobacteria）、ファーミキューテス（Firmicutes）、バクテロイデーテス（Bacteroidetes）、フソバクテリア（Fusobacteria）、およびアクチノバクテリア（Actinobacteria）であった。種レベルの系統型の大部分は低レベルで発生した。サンプルあたりの種レベルの系統型の平均数は37（範囲、13-80）であった。先端部微生物叢の構成には大きな個人差があることが明らかになった。

RESULTS: Pyrosequencing analysis yielded partial 16S rRNA gene sequences that were taxonomically classified into 187 bacterial species-level phylotypes (at 3% divergence), 84 genera, and 10 phyla. The most represented, abundant, and prevalent phyla were Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Fusobacteria, and Actinobacteria. The majority of species-level phylotypes occurred at low levels. The mean number of species-level phylotypes per sample was 37 (range, 13-80). A great interindividual variation in the composition of the apical microbiota was disclosed.

結論:

本研究は、根尖性歯周炎を有する歯の根管先端部に選択的に存在する細菌群集の多様性を広範に記述し、これまで予想されていなかった高い細菌多様性を明らかにした。

CONCLUSIONS: This study extensively describes the diversity of the bacterial communities present selectively in the apical part of root canals of teeth with apical periodontitis and revealed a previously unanticipated high bacterial diversity.